文|笨鳥科技

晶片產業的發展方向非常多，有的廠商從材料入手，帶來更優異的效能表現。也有的企業推出更高階的半導體裝置，從而支援晶片製程提升。

不過隨著摩爾定律極限的到來，探索新的封裝工藝也成為了路徑之一。比如有國產廠商在“芯粒”技術上取得5nm製程的突破，並與美國晶片巨頭簽約5年合作。

那麼什麼是“芯粒”技術呢？“芯粒”技術會成為摩爾定律的突破口嗎？

國產“芯粒”技術的突破

對晶片製造技術有一定了解的人都知道，在上百道工序環節中，光刻工藝的難度是最大的，同時也是成本最高的。因為一臺高階EUV光刻機售價1。2億美元，和其它售價幾百萬，幾千萬的裝置根本不在一個檔次。

而光刻機的作用就是在晶圓上曝光出不同的晶片線路圖案，由於這些圖案會分為幾十個，上百個層數，所以這就要求光刻機要有很高的精度。

ASML是唯一能造出EUV光刻機的廠商，這家公司用了幾十年一直在降低光刻機光源的波長，提高數值孔徑系統，讓光刻機可以在越來越小的線寬中容納更多的電路。

可以這麼說，如果沒有光刻機，晶片的效能想要得到提升是非常困難的，只能在光刻機的支援下，配合製程工藝和高階半導體材料，造出高階晶片。

不過光刻機的價值僅限於光刻工藝，造晶片不是完成光刻步驟就足夠的。而且獲取高階光刻機的難度非常大，不僅價格昂貴，產能也十分有限，資源都掌握在大廠手中。

為保障晶片效能提升，業內正在嘗試走其它的技術路徑，其中就包括Chiplet（芯粒）技術。這種技術屬於封裝產業的範疇，和傳統的封裝工藝相比，芯粒就是將兩顆晶片連線在一起，整合新的處理器晶片，這種整合晶片的概念就是芯粒。

雖然概念很好理解，但想要應用在實踐中，並取得相應的技術突破是有難度的。一方面整合的晶片該如何進行連線，確保效能提升。另一方面功耗問題如何解決，又是否有統一完善的標準等等都需加以探索。

好訊息是，國產芯粒技術已經獲得了5nm突破，是一家名為通富微電的國產公司完成了5nm芯粒技術的產品認證，並支援客戶匯入，預計在下半年量產。

通富微電是國產半導體巨頭，聚焦封測產業，為全球各大客戶提供封測服務。在通富微電取得芯粒先進封裝技術的突破後，就獲得了美國晶片巨頭AMD5年的簽約合作。

這項芯粒技術不需要光刻機，因為芯粒不管是概念理論還是實際驗證，需要的只是先進封裝工藝的支援，而非光刻機。

芯粒技術會成為摩爾定律突破口嗎？

晶片製程工藝不斷髮展，從微米發展到奈米，並且在奈米的範疇突破到5nm，4nm，甚至臺積電和三星正在展開3nm工藝的競爭。未來二者獲得更先進的NAEUV光刻機，還會用於量產2nm。

不過到了這一步，每一次的技術突破都會變得十分困難。因為摩爾定律正在面臨極限的問題。

摩爾定律是英特爾創始人戈登·摩爾提出，其核心觀點是積體電路可容納的電晶體數量隔2年左右會翻倍。

另一個意思就是晶片的效能可以持續提升，若摩爾定律到達了極限，也就意味著晶片製程走到盡頭了。雖然目前還能往下走，不過十年，二十年以後呢？還能遵循摩爾定律持續發展晶片行業嗎？

恐怕沒有準確答案，但可以知道的是，晶片製程的提升速度的確是越來越緩慢了。若摩爾定律走到盡頭，芯粒會成為打破摩爾定律極限的突破口嗎？

理論上來說，其實是有可能的，因為芯粒整合的晶片推翻了傳統晶片的概念，芯粒最少集成了兩顆晶片，在合二為一的作用下，電晶體數量和效能都會翻倍，輕易就能打破單顆晶片的效能極限。

摩爾定律引導晶片製造行業走過了幾十年，每一次的工藝製程突破都會被視為打破摩爾定律。

英特爾始終認為摩爾定律沒有走到盡頭，未來十年內還能繼續往前走。也許真的如此，可也要明白，晶片製程工藝的提升也會帶動造芯成本的增加。到時候消費者花費上萬元買一顆高階晶片，還有可能面臨效能過剩的情況，真的值得嗎？

所以嘗試其它的技術不僅能挖掘更多的可能性，還可以降低成本，真正將晶片產品普惠民眾。

總結

芯粒技術是發展先進晶片的方向之一，不過目前芯粒還沒有形成完整的產業鏈模式，入局者尚淺。國產廠商能突破到5nm製程是一件好事，說明掌握相關的核心技術，期待能取得更大的突破。

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